摸清海洋浮油污染“家底”遥感技术描绘全球首(2)
“我们收集了已有的海底油气管道数据,此前课题组也已建立了全球海洋油气开发平台数据库,数据库里标注出了这些油气平台的分布和数量。随后根据浮油在时序影像中的空间聚集特征,识别出所有固定持续排放源,再把油气开发平台和海底油气管道的点位排除,剩下的就是海底自然渗漏点。”刘永学说,这两者区分好后,再加入船舶和来自陆地排油点的数据,就可以将自然和人为排油点分别统计。
从2019年起,刘永学团队决定为全球海洋浮油分布理清“家底”。但浮油的生存周期往往在1周以内,它们会在风、海浪等海洋动力的助力下慢慢扩散、崩解、分化,如何定位浮油?
该研究首次勾勒出一幅全球海洋浮油图。团队研究发现,人类活动是全球海面浮油的最主要来源,人为来源的浮油占全球浮油总面积约94%。同时,近海浮油污染更加严重,50%的浮油集中于距岸38千米海域内。在航运繁忙的海域,研究还首次观测到21条与航线高度吻合的高密度浮油污染带。
浮油主要分布在沿海地区
从遥感影像中甄别漏油点是关键。刘永学介绍,海底油气层如果有渗漏,会在固定位置持续地释放油,这在时间序列遥感影像检测结果中呈现出独特的特征。
“海面的浮油会抑制海面毛细波和短重力波,降低海面粗糙度,在合适风速下成像的合成孔径雷达影像中,浮油后向散射信号减弱,表现为黑色暗斑。我们从谷歌地球引擎的云计算平台获取、处理了全球2014—2019年56万多幅合成孔径雷达影像,通过标记点指示影像中可能的浮油区域,再结合海表温、叶绿素、底形、风速等多源数据,去除海洋浮油类似物,就能获取浮油的分布、面积等信息。”刘永学介绍,通过这种“目视标记+自动分割”的方法,团队首次建立了分辨率为10米的全球海面浮油数据集,探测发现全球海洋浮油面积超过法国国土面积的两倍。
6月17日,刊载于国际权威学术期刊《科学》上的一篇论文,首次勾勒出一幅全球海洋浮油图。
超九成海洋浮油来自人类活动
“根据美国国家研究委员会此前推算的1990—1999年的全球浮油量,自然和人为来源占比分别为46.15%和53.85%,而我们此次发现的人为源浮油占比增长了近一倍。”刘永学说,这些人为来源的浮油来自何处可以从另一组数据管中窥豹,根据统计,船舶排放的浮油面积至少是自然浮油的三倍。科研人员将之归因于全球海上运输的扩张。
来源:科技日报
此前,海底油气层的自然渗漏一直被认为是浮油的一大来源,那么,自然渗漏的浮油又分布在哪里,是否存在规律?
文章来源:《海洋技术学报》 网址: http://www.hyjsxb.cn/zonghexinwen/2022/0622/717.html
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